进程和线程
来源:互联网 发布:js正则表达式判断密码 编辑:程序博客网 时间:2024/04/27 14:34
线程和进程区别
1、线程的基本概念
概念:线程是进程中执行运算的最小单位,是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。
好处 :(1)易于调度。
(2)提高并发性。通过线程可方便有效地实现并发性。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分。
(3)开销少。创建线程比创建进程要快,所需开销很少。。
(4)利于充分发挥多处理器的功能。通过创建多线程进程,每个线程在一个处理器上运行,从而实现应用程序的并发性,使每个处理器都得到充分运行。
2、进程的基本状态及状态之间的关系
状态:运行、阻塞、挂起阻塞、就绪、挂起就绪
状态之间的转换:准备就绪的进程,被CPU调度执行,变成运行态;
运行中的进程,进行I/O请求或者不能得到所请求的资源,变成阻塞态;
运行中的进程,进程执行完毕(或时间片已到),变成就绪态;
将阻塞态的进程挂起,变成挂起阻塞态,当导致进程阻塞的I/O操作在用户重启进程前完成(称之为唤醒),挂起阻塞态变成挂起就绪态,当用户在I/O操作结束之前重启进程,挂起阻塞态变成阻塞态;
将就绪(或运行)中的进程挂起,变成挂起就绪态,当该进程恢复之后,挂起就绪态变成就绪态;
3、线程和进程的关系以及区别?
进程和线程的关系:
(1)一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程。
(2)资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
(3)处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。
(4)线程在执行过程中,需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.
进程与线程的区别:
(1)调度:线程作为调度和分配的基本单位,进程作为拥有资源的基本单位
(2)并发性:不仅进程之间可以并发执行,同一个进程的多个线程之间也可并发执行
(3)拥有资源:进程是拥有资源的一个独立单位,线程不拥有系统资源,但可以访问隶属于进程的资源.
(4)系统开销:在创建或撤消进程时,由于系统都要为之分配和回收资源,导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。
4、进程间通信的方式?
(1)管道(pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系的父子进程间的通信,有名管道除了具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信。
(2)信号(signal):信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,它是比较复杂的通信方式,用于通知进程有某事件发生,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求效果上可以说是一致的。
(3)消息队列(message queue):消息队列是消息的链接表,它克服了上两种通信方式中信号量有限的缺点,具有写权限得进程可以按照一定得规则向消息队列中添加新信息;对消息队列有读权限得进程则可以从消息队列中读取信息。
(4)共享内存(shared memory):可以说这是最有用的进程间通信方式。它使得多个进程可以访问同一块内存空间,不同进程可以及时看到对方进程中对共享内存中数据得更新。这种方式需要依靠某种同步操作,如互斥锁和信号量等。
(5)信号量(semaphore):主要作为进程之间及同一种进程的不同线程之间得同步和互斥手段。
(6)套接字(socket):这是一种更为一般得进程间通信机制,它可用于网络中不同机器之间的进程间通信,应用非常广泛。
5、同步和互斥的区别:
当有多个线程的时候,经常需要去同步这些线程以访问同一个数据或资源。例如,假设有一个程序,其中一个线程用于把文件读到内存,而另一个线程用于统计文件中的字符数。当然,在把整个文件调入内存之前,统计它的计数是没有意义的。但是,由于每个操作都有自己的线程,操作系统会把两个线程当作是互不相干的任务分别执行,这样就可能在没有把整个文件装入内存时统计字数。为解决此问题,你必须使两个线程同步工作。
所谓同步,是指散步在不同进程之间的若干程序片断,它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行,这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。如果用对资源的访问来定义的话,同步是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。
所谓互斥,是指散布在不同进程之间的若干程序片断,当某个进程运行其中一个程序片段时,其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段,只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。如果用对资源的访问来定义的话,互斥某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。
1.以下多线程对int型变量x的操作,哪几个需要进行同步:
A. x=y; B. x++; C. ++x; D. x=1;
答案:ABC
x = y;
00411A25 mov eax, dword ptr [y]
00411A28 mov dword ptr [x],eax
x++;
00411A2B mov eax,dword ptr [x]
00411A2E add eax,1
00411A31 mov dword ptr [x],eax
++x;
00411A34 mov eax,dword ptr [x]
00411A37 add eax,1
00411A3A mov dword ptr [x],eax
x = 1;
00411A3D mov dword ptr [x],1
我们看到ABC都对2个寄存器进行操作。
下表是一个多线程加锁的规律表
写简单数据类型 不需要加锁① 需要加锁②
写复杂数据类型 需要加锁③ 需要加锁④
读简单数据类型 不需要加锁⑤ 不需要加锁⑥
读复杂数据类型 需要加锁⑦ 需要加锁⑧
可以同样看到ABC都是写简单数据类型 并且操作的结果与初值相关。所以需要加锁。即要求同步。
2.多线程中栈与堆是公有的还是私有的 (C)
A:栈公有, 堆私有
B:栈公有,堆公有
C:栈私有, 堆公有
D:栈私有,堆私有
一般来说栈是私有的,堆是公有的;但是可以为特定的线程创建私有的堆。3.临界区(Critical Section)和互斥量(Mutex)
两者都可以用于同一进程中不同子线程对资源的互斥访问。
互斥量是内核对象,因此还可以用于不同进程中子线程对资源的互斥访问。
互斥量可以很好的解决由于线程意外终止资源无法释放的问题。
1、相同点:
(a)二者都具有ID,一组寄存器,状态,优先级以及所要遵循的调度策略。
(b) 每个进程都有一个进程控制块,线程也拥有一个线程控制块。
(c) 线程和子进程共享父进程中的资源;线程和子进程独立于它们的父进程,竞争使用处理器资源;线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制,比如,创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级;线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。
2、不同点:
(a) 线程是进程的一部分, 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的,如果一个进程内拥有多个进程,进程的执行过程不是一条线(线程)的,而是多条线(线程)共同完成的。
(b) 启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
(d) 与进程的控制表PCB相似,线程也有自己的控制表TCB,但是TCB中所保存的线程状态比PCB表中少多了。
(e) 进程是系统所有资源分配时候的一个基本单位,拥有一个完整的虚拟空间地址,并不依赖线程而独立存在。
还有一些可以参考Jackie发表的日志《线程,进程和程序的简单比较》。
转自:http://www.cnblogs.com/fantasylu/archive/2008/05/29/1209790.html
进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元,系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别在于:
简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。
另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.
线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行.
进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。如果有兴趣深入的话,我建议你们看看《现代操作系统》或者《操作系统的设计与实现》。对就个问题说得比较清楚。
转自:http://blog.csdn.net/andy6355/article/details/2506171(以上文章只是参考,不一定都对。这篇文章下的讨论值得看下)
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老师的PPT是这样的:
线程与进程的比较
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